Սիլիկոնային կարբիդի FGD վարդակ էլեկտրակայանում ծծմբազրկման համար

Ծծմբային գազի ծծմբազերծման (FGD) կլանիչ վարդակներ
Ծծմբի օքսիդների հեռացում, որը սովորաբար կոչվում է SOx, արտանետվող գազերից՝ օգտագործելով ալկալային ռեակտիվ, ինչպիսին է թաց կրաքարի փոշին:

Երբ հանածո վառելիքն օգտագործվում է այրման գործընթացներում՝ կաթսաների, վառարանների կամ այլ սարքավորումների գործարկման համար, նրանք կարող են արտանետել SO2 կամ SO3՝ որպես արտանետվող գազերի մաս: Այս ծծմբի օքսիդները հեշտությամբ փոխազդում են այլ տարրերի հետ՝ առաջացնելով այնպիսի վնասակար միացություն, ինչպիսին է ծծմբաթթուն և կարող են բացասաբար ազդել մարդու առողջության և շրջակա միջավայրի վրա: Այս պոտենցիալ ազդեցությունների պատճառով ծխատար գազերում այս միացության վերահսկումը ածուխով աշխատող էլեկտրակայանների և այլ արդյունաբերական կիրառությունների էական մասն է:

Էրոզիայի, խցանման և կուտակման մտահոգությունների պատճառով այս արտանետումները վերահսկելու ամենահուսալի համակարգերից մեկը բաց աշտարակի թաց ծխատար գազերի ծծմբազրկման (FGD) պրոցեսն է՝ կրաքարի, հիդրատացված կրաքարի, ծովի ջրի կամ այլ ալկալային լուծույթի միջոցով: Սփրեյ վարդակներն ի վիճակի են արդյունավետ և հուսալիորեն բաշխել այս ցողունները ներծծող աշտարակների մեջ: Ստեղծելով պատշաճ չափի կաթիլների միատեսակ նախշեր՝ այս վարդակները կարող են արդյունավետ կերպով ստեղծել պատշաճ ներծծման համար անհրաժեշտ մակերևույթը՝ միաժամանակ նվազագույնի հասցնելով մաքրող լուծույթի ներթափանցումը ծխատար գազի մեջ:

FGD կլանիչ վարդակ ընտրելը.
Կարևոր գործոններ, որոնք պետք է հաշվի առնել.

Մաքրող միջավայրի խտություն և մածուցիկություն
Պահանջվող կաթիլային չափը
Կաթիլների ճիշտ չափը էական նշանակություն ունի պատշաճ կլանման արագությունն ապահովելու համար
Վարդակ նյութ
Քանի որ ծխատար գազը հաճախ քայքայիչ է, իսկ մաքրող հեղուկը հաճախ պինդ նյութերի բարձր պարունակությամբ և հղկող հատկություններով ցեխ է, կարևոր է ընտրել համապատասխան կոռոզիայից և մաշվածության դիմացկուն նյութը:
Վարդակների խցանման դիմադրություն
Քանի որ մաքրող հեղուկը հաճախ պինդ նյութերի բարձր պարունակությամբ ցեխ է, կարևոր է վարդակի ընտրությունը՝ խցանման դիմադրության առումով:
Գլխի ցողման ձևը և տեղադրումը
Պատշաճ կլանումն ապահովելու համար կարևոր է գազի հոսքի ամբողջական ծածկույթը՝ առանց շրջանցման և բնակության բավարար ժամանակի:
Վարդակ միացման չափը և տեսակը
Մաքրող հեղուկի պահանջվող հոսքի արագությունները
Մատչելի ճնշման անկում (∆P) վարդակով
∆P = մատակարարման ճնշում վարդակի մուտքի մոտ – գործընթացի ճնշում վարդակից դուրս
Մեր փորձառու ինժեներները կարող են օգնել որոշել, թե որ վարդակը կգործի այնպես, ինչպես պահանջվում է ձեր դիզայնի մանրամասների հետ
Ընդհանուր FGD Absorber Nozzle-ի օգտագործում և արդյունաբերություն.
Ածուխ և այլ հանածո վառելիքի էլեկտրակայաններ
Նավթի վերամշակման գործարաններ
Կենցաղային թափոնների այրիչներ
Ցեմենտ վառարաններ
Մետաղաձուլարաններ

SiC նյութի տվյալների թերթիկ

Կրաքարի/կրաքարի թերությունները

Ինչպես ցույց է տրված Նկար 1-ում, FGD համակարգերը, որոնք օգտագործում են կրաքարի/կրաքարի հարկադիր օքսիդացում (LSFO) ներառում են երեք հիմնական ենթահամակարգեր.

• Ռեակտիվների պատրաստում, մշակում և պահպանում
• Ներծծող անոթ
• Թափոնների և կողմնակի արտադրանքների բեռնաթափում

Ռեագենտի պատրաստումը բաղկացած է մանրացված կրաքարի (CaCO3) տեղափոխումից պահեստային սիլոսից մինչև հուզված սնուցման բաք: Ստացված կրաքարի ցեխն այնուհետև մղվում է կլանող անոթ՝ կաթսայի ծխատար գազի և օքսիդացող օդի հետ միասին: Սփրեյ վարդակները մատակարարում են ռեագենտի նուրբ կաթիլներ, որոնք այնուհետև հոսում են ներթափանցող ծխատար գազին հակառակ հոսանքով: Ծխատար գազերում SO2-ը փոխազդում է կալցիումով հարուստ ռեագենտի հետ՝ առաջացնելով կալցիումի սուլֆիտ (CaSO3) և CO2: Ներծծվող օդը նպաստում է CaSO3-ի օքսիդացմանը CaSO4-ի (դիհիդրատ ձև):

LSFO-ի հիմնական ռեակցիաներն են.

CaCO3 + SO2 → CaSO3 + CO2 · 2H2O

Օքսիդացված ցեխը հավաքվում է կլանիչի հատակում և այնուհետև վերամշակվում է թարմ ռեագենտի հետ միասին դեպի ցողացիրային վարդակների վերնագրերը: Վերամշակման հոսքի մի մասը դուրս է բերվում թափոնների/ենթամթերքի բեռնաթափման համակարգ, որը սովորաբար բաղկացած է հիդրոցիկլոններից, թմբուկի կամ գոտու զտիչներից և կեղտաջրերի/խմիչքների հոսանքազրկված բայից: Պահող տանկի կեղտաջրերը վերամշակվում են կրաքարային ռեակտիվների սնուցման բաք կամ հիդրոցիկլոն, որտեղ արտահոսքը հեռացվում է որպես արտահոսք:

Տիպիկ կրաքարի/կրաքարի հարկադիր օքսիդատինով խոնավ մաքրման գործընթացի սխեմատիկա

Թաց LSFO համակարգերը սովորաբար կարող են հասնել SO2-ի հեռացման արդյունավետության 95-97 տոկոսի: Այնուամենայնիվ, արտանետումների վերահսկման պահանջները բավարարելու համար 97,5 տոկոսից բարձր մակարդակների հասնելը դժվար է, հատկապես բարձր ծծմբի պարունակությամբ ածուխ օգտագործող կայանների համար: Մագնեզիումի կատալիզատորները կարող են ավելացվել կամ կրաքարը կարող է կալցինացվել մինչև ավելի բարձր ռեակտիվության կրաքարի (CaO), սակայն նման փոփոխությունները ներառում են գործարանի լրացուցիչ սարքավորումներ և հարակից աշխատուժի և էներգիայի ծախսերը: Օրինակ, կրաքարի կալցինացումը պահանջում է առանձին կրաքարի վառարանի տեղադրում: Բացի այդ, կրաքարը հեշտությամբ նստեցվում է, և դա մեծացնում է կեղևի նստվածքի ձևավորման հնարավորությունը մաքրիչում:

Կրաքարի վառարանով կալցինացման արժեքը կարող է կրճատվել՝ ուղղակիորեն կրաքար ներարկելով կաթսայատան վառարանում: Այս մոտեցմամբ, կաթսայում առաջացած կրաքարը ծխատար գազի հետ տեղափոխվում է մաքրիչ: Հնարավոր խնդիրները ներառում են կաթսայի աղտոտումը, ջերմության փոխանցման խանգարումը և կրաքարի ապաակտիվացումը՝ կաթսայում գերայրման պատճառով: Ավելին, կրաքարը նվազեցնում է հալած մոխրի հոսքի ջերմաստիճանը ածխի վրա աշխատող կաթսաներում, ինչը հանգեցնում է պինդ նստվածքների, որոնք այլապես չէին առաջանա:

LSFO գործընթացի հեղուկ թափոնները սովորաբար ուղղվում են կայունացման ավազաններ էլեկտրակայանի այլ վայրերի հեղուկ թափոնների հետ միասին: Թաց FGD հեղուկ արտահոսքը կարող է հագեցած լինել սուլֆիտային և սուլֆատային միացություններով, և բնապահպանական նկատառումները սովորաբար սահմանափակում են դրա արտանետումը գետեր, առուներ կամ այլ ջրահոսքեր: Նաև կեղտաջրերի/լիկյորի վերամշակումը դեպի մաքրիչ կարող է հանգեցնել լուծված նատրիումի, կալիումի, կալցիումի, մագնեզիումի կամ քլորիդային աղերի կուտակմանը: Այս տեսակները կարող են ի վերջո բյուրեղանալ, եթե բավարար արյունահոսություն չապահովվի՝ լուծված աղի կոնցենտրացիաները հագեցվածությունից ցածր պահելու համար: Լրացուցիչ խնդիր է պինդ թափոնների նստեցման դանդաղ արագությունը, ինչը հանգեցնում է մեծ, մեծ ծավալով կայունացնող լճակների անհրաժեշտության: Տիպիկ պայմաններում, կայունացման լճակում նստեցված շերտը կարող է պարունակել 50 տոկոս կամ ավելի հեղուկ ֆազ նույնիսկ մի քանի ամիս պահեստավորումից հետո:

Կլանիչի վերամշակման լուծույթից վերականգնված կալցիումի սուլֆատը կարող է մեծ քանակությամբ չհակազդել կրաքարի և կալցիումի սուլֆիտի մոխրի պարունակությամբ: Այս աղտոտիչները կարող են կանխել կալցիումի սուլֆատի վաճառքը որպես սինթետիկ գիպս՝ պատի, գիպսի և ցեմենտի արտադրության մեջ օգտագործելու համար: Չարձագանքած կրաքարը սինթետիկ գիպսի մեջ հայտնաբերված գերակշռող անմաքրությունն է, ինչպես նաև բնական (արդյունահանված) գիպսի սովորական կեղտը: Թեև կրաքարն ինքնին չի խանգարում պատի տախտակի վերջնական արտադրանքի հատկություններին, նրա հղկող հատկությունները մաշվածության խնդիրներ են առաջացնում վերամշակման սարքավորումների համար: Կալցիումի սուլֆիտը ցանկացած գիպսի մեջ անցանկալի աղտոտվածություն է, քանի որ դրա մանր մասնիկների չափը առաջացնում է թեփոտման և մշակման այլ խնդիրներ, ինչպիսիք են տորթերի լվացումը և ջրազրկելը:

Եթե ​​LSFO գործընթացում առաջացած պինդ նյութերը առևտրային առումով վաճառվող չեն որպես սինթետիկ գիպս, ապա դա լուրջ թափոնների հեռացման խնդիր է առաջացնում: 1000 ՄՎտ հզորությամբ 1 տոկոս ծծմբի ածուխ վառող կաթսայի համար գիպսի քանակը կազմում է մոտավորապես 550 տոննա (կարճ)/օր: 2 տոկոս ծծմբի ածուխ այրող նույն գործարանի դեպքում գիպսի արտադրությունն աճում է մինչև մոտավորապես 1100 տոննա/օր: Ավելացնելով մոտ 1000 տոննա/օր թռչող մոխրի արտադրությունը՝ սա բերում է պինդ թափոնների ընդհանուր տոննաժը մոտ 1550 տոննա/օր 1 տոկոս ծծմբի ածխի դեպքում և 2100 տոննա/օր 2 տոկոս ծծմբի դեպքում:

EADS-ի առավելությունները

LSFO մաքրման ապացուցված տեխնոլոգիան փոխարինում է կրաքարը ամոնիակով որպես SO2-ի հեռացման ռեագենտ: LSFO համակարգում պինդ ռեագենտների ֆրեզերային, պահեստավորման, բեռնաթափման և փոխադրման բաղադրիչները փոխարինվում են ջրային կամ անջուր ամոնիակի պահպանման պարզ տարաներով: Նկար 2-ը ցույց է տալիս JET Inc-ի կողմից տրամադրված EADS համակարգի հոսքի սխեման:

Ամոնիակը, ծխատար գազը, օքսիդացող օդը և պրոցեսի ջուրը մտնում են կլանիչ, որը պարունակում է բազմաթիվ մակարդակներ ցողիչ վարդակներ: Վարդակները առաջացնում են ամոնիակ պարունակող ռեագենտի նուրբ կաթիլներ՝ ապահովելու համար ռեագենտի ինտիմ շփումը ներթափանցող ծխատար գազի հետ՝ համաձայն հետևյալ ռեակցիաների.

(1) SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4)2SO3

(2) (NH4)2SO3 + ½O2 → (NH4)2SO4

Ծխատար գազի հոսքի SO2-ը փոխազդում է նավի վերին կեսում գտնվող ամոնիակի հետ՝ առաջացնելով ամոնիումի սուլֆիտ: Ներծծող նավի հատակը ծառայում է որպես օքսիդացման բաք, որտեղ օդը օքսիդացնում է ամոնիումի սուլֆիտը ամոնիումի սուլֆատի: Ստացված ամոնիումի սուլֆատի լուծույթը ետ է մղվում ներծծող վարդակների վերնագրերին՝ կլանիչի մի քանի մակարդակներով: Նախքան կլանիչի վերևից դուրս եկող ծխատար գազը, այն անցնում է ջրազրկման միջով, որը միավորում է ներթափանցած հեղուկի կաթիլները և գրավում մանր մասնիկները:

Ամոնիակային ռեակցիան SO2-ով և սուլֆիտի օքսիդացումից մինչև սուլֆատ ապահովում է ռեակտիվների օգտագործման բարձր արագություն: Չորս ֆունտ ամոնիումի սուլֆատ արտադրվում է սպառված յուրաքանչյուր ֆունտ ամոնիակի դիմաց:

Ինչպես LSFO գործընթացի դեպքում, ռեագենտի/արտադրանքի վերամշակման հոսքի մի մասը կարող է հետ կանչվել՝ արտադրելու առևտրային ենթամթերք: EADS համակարգում բեռնաթափման արտադրանքի լուծույթը մղվում է պինդ նյութերի վերականգնման համակարգ, որը բաղկացած է հիդրոցիկլոնից և ցենտրիֆուգից՝ ամոնիումի սուլֆատի արտադրանքը մինչև չորացումը և փաթեթավորումը կենտրոնացնելու համար: Բոլոր հեղուկները (հիդրոցիկլոնի արտահոսք և ցենտրիֆուգային ցենտրատ) ուղղվում են դեպի ցեխի բաք և այնուհետև նորից ներմուծվում կլանող ամոնիումի սուլֆատի վերամշակման հոսք:

• EADS համակարգերն ապահովում են SO2-ի հեռացման ավելի բարձր արդյունավետություն (>99%), ինչը ածուխով աշխատող էլեկտրակայաններին տալիս է ավելի ճկունություն՝ ավելի էժան, բարձր ծծմբի ածուխները խառնելու համար:
• Մինչդեռ LSFO համակարգերը ստեղծում են 0,7 տոննա CO2 հանված յուրաքանչյուր տոննա SO2-ի համար, EADS գործընթացը չի արտադրում CO2:
• Քանի որ կրաքարը և կրաքարը ավելի քիչ ռեակտիվ են՝ համեմատած ամոնիակի հետ՝ SO2-ի հեռացման համար, գործընթացի ջրի սպառման և պոմպային էներգիայի բարձր մակարդակը պահանջվում է շրջանառության բարձր արագության հասնելու համար: Սա հանգեցնում է ավելի բարձր գործառնական ծախսերի LSFO համակարգերի համար:
• EADS համակարգերի կապիտալ ծախսերը նման են LSFO համակարգի կառուցման ծախսերին: Ինչպես նշվեց վերևում, թեև EADS համակարգը պահանջում է ամոնիումի սուլֆատի ենթամթերքի մշակման և փաթեթավորման սարքավորումներ, LSFO-ի հետ կապված ռեագենտների պատրաստման սարքավորումները չեն պահանջվում ֆրեզերային, մշակման և տեղափոխման համար:

EADS-ի առավել ակնառու առավելությունը ինչպես հեղուկ, այնպես էլ պինդ թափոնների վերացումն է: EADS տեխնոլոգիան զրոյական հեղուկի արտանետման գործընթաց է, ինչը նշանակում է, որ կեղտաջրերի մաքրում չի պահանջվում: Ամոնիումի սուլֆատի պինդ կողմնակի արտադրանքը հեշտությամբ վաճառվում է. ամոնիակ սուլֆատը աշխարհում ամենաշատ օգտագործվող պարարտանյութն ու պարարտանյութն է, որի համաշխարհային շուկայի աճը ակնկալվում է մինչև 2030 թվականը: Բացի այդ, չնայած ամոնիումի սուլֆատի արտադրությունը պահանջում է ցենտրիֆուգ, չորանոց, փոխակրիչ և փաթեթավորման սարքավորում, այդ ապրանքները ոչ սեփականություն են և առևտրային են: հասանելի. Կախված տնտեսական և շուկայական պայմաններից, ամոնիումի սուլֆատ պարարտանյութը կարող է փոխհատուցել ամոնիակի վրա հիմնված ծխատար գազերի ծծմբազերծման ծախսերը և կարող է ապահովել զգալի շահույթ:

Արդյունավետ ամոնիակի ծծմբաթափման գործընթացի սխեման

Shandong Zhongpeng Special Ceramics Co., Ltd-ն Չինաստանում սիլիցիումի կարբիդի կերամիկական նոր նյութերի ամենամեծ լուծումներից մեկն է: SiC տեխնիկական կերամիկա. Moh-ի կարծրությունը 9 է (New Moh-ի կարծրությունը 13), գերազանց դիմադրողականությամբ էրոզիայի և կոռոզիայից, գերազանց քայքայում-դիմացկունություն և հակաօքսիդացում: SiC արտադրանքի ծառայության ժամկետը 4-ից 5 անգամ ավելի է, քան 92% կավահող նյութը: RBSiC-ի MOR-ը 5-7 անգամ գերազանցում է SNBSC-ին, այն կարող է օգտագործվել ավելի բարդ ձևերի համար: Գնանշման գործընթացը արագ է, առաքումը` ինչպես խոստացվածը, և որակը ոչ մեկին չի զիջում: Մենք միշտ համառում ենք մարտահրավեր նետելու մեր նպատակներին և մեր սրտերը վերադարձնում ենք հասարակությանը: